Gas perfetti separati da un setto conduttore

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Buonasera a tutti, vorrei chiedere un chiarimento su un problema di termodinamica.

Ho un sistema costituito da un recipiente adiabatico, chiuso da un pistone adiabatico, mobile e senza attriti. L'interno del recipiente è diviso in due regioni da un setto conduttore: nella regione inferiore ci sono $n_A=3$ mol di un gas A, in quella superiore $n_B=1$ mol di un gas B (entrambi perfetti e monoatomici). La temperatura iniziale è $T_0=300$ K e i volumi $V_A=V_B$ (ignoti) sono uguali. Si realizza un'espansione reversibile del gas B, così che al termine della trasformazione il suo volume è $8V_B$. Si chiede la temperatura finale di equilibrio $T$ e il lavoro $W$ compiuto dal gas B.

Ora:

se il sistema è completamente isolato e fuori dal recipiente c'è il vuoto più assoluto, il gas B si espande in modo che la variazione di entropia dell'universo (che è poi il sistema) sia zero, per cui imponendo questa condizione si ottengono più o meno velocemente le grandezze richieste;

se il gas si espande contro una pressione esterna costante $p_0$, per esempio quella atmosferica, e il pistone ha massa trascurabile, la pressione del gas B nel corso della trasformazione non può che essere istantaneamente pari a $p_0$. Pertanto la trasformazione è isobara e la temperatura finale del gas B (e dunque del gas A) vale $T=8T_0=2400$ K. Ora, tralasciando il piccolissimo dettaglio che questa temperatura è quasi metà di quella della superficie solare, praticamente tutte le leggi della termodinamica non funzionano! Infatti $W=p_0\Delta V=7p_0V_0$, ma dovrebbe anche valere che $W=-\Delta U=-\Delta U_A-\Delta U_B=-7(n_A+n_B)RT_0$, che è negativo.
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Qualcuno saprebbe indicarmi dove sbaglio? Grazie mille.

[Studente Anonimo]

Veramente, per espandere reversibilmente il gas B è necessario diminuire, molto lentamente, la pressione esterna che agisce sul pistone adiabatico mobile dal valore iniziale:

$(RT_0)/V_B$

al valore finale:

$(RT)/(8V_B)$

Cosa sia presente fuori dal recipiente non ha alcuna rilevanza.

[_clockwise]

Ok! Quindi non ha senso considerare costante la pressione esterna, perché l'unico modo per espandere reversibilmente il gas (essendo le pareti del recipiente adiabatiche) è diminuirla? Per esempio rimuovendo degli eventuali pesetti appoggiati sul pistone?

[Studente Anonimo]

"_clockwise":
... rimuovendo degli eventuali pesetti ...

I famosi granelli di sabbia.

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Chiaro, grazie per aver risolto il dubbio. Buona serata!